避免電源不穩(wěn)定的九步設(shè)計(jì)法(下)

　　摘要：本文主要介紹了電源設(shè)計(jì)過程中，為避免可能出現(xiàn)的不穩(wěn)定情況所采用的對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)方法。

　　6 第6步：選擇RF1

　　電阻RF1通常不影響環(huán)路響應(yīng)，因此不會(huì)出現(xiàn)在任何增益相位公式中。它可以設(shè)定電阻分壓器，以便TL431電路根據(jù)參考引腳的輸入電流獲得合適的偏置電流。對(duì)于該電阻，10k?電阻是比較好的初始選擇。電阻值過高容易使誤差放大器嚴(yán)重缺乏偏置電流，而過低容易增大功率耗散。一般情況下，RF1的推薦取值范圍為2k?到50k?。

　　7 第7步：選擇RF2

　　電阻RF2決定輸出電壓，一旦RF1固定后，就可以通過下面的公式輕松計(jì)算出RF2：

　　其中：V_O = 輸出電壓，V_REF = TL431參考電壓(通常為2.5V或1.25V)。

　　因此，對(duì)于12V輸出，當(dāng)參考電壓為2.5V，RF1為10k?時(shí)，可計(jì)算得出RF2 = 38kW。

　　建議電阻RF1和RF2采用1%電阻。

　　8 第8步：選擇補(bǔ)償電容CF1

　　選擇補(bǔ)償電容，使零點(diǎn)ƒ_ZERO與ƒ_POLE(TOPSwitch IC的7kHz內(nèi)部極點(diǎn)(ƒ_TOPSWITCH)的位置能夠在所需的交叉頻率ƒ_CROSSOVER下提供最大的相位提升，該交叉頻率在上面第1步中選定(通常為1kHz)。

　　我們對(duì)單個(gè)控制器級(jí)模型(詳見上面圖1)的傳遞函數(shù)進(jìn)行的分析表明，ƒ_ZERO由RC網(wǎng)絡(luò)決定，后者由TL431的輸入電阻(RF2)和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)電容(CF1)形成。在100Hz的范圍內(nèi)選擇ƒ_ZERO。如果設(shè)計(jì)要以非連續(xù)導(dǎo)通模式工作，那么推薦將ƒ_ZERO設(shè)為50Hz，以避免在非連續(xù)導(dǎo)通模式下出現(xiàn)有條件的穩(wěn)定性。

　　使用下面的公式來選擇電容：

　　9 第9步：選擇增益調(diào)整電阻RF3

　　電阻RF3設(shè)定開路傳遞函數(shù)的增益。這種調(diào)整具有將整個(gè)幅值圖上移或下移的作用，但不會(huì)影響相位響應(yīng)。在理想情況下，您應(yīng)繪制單個(gè)的功率級(jí)和控制級(jí)傳遞函數(shù)，確定實(shí)現(xiàn)所需的交叉頻率所要求的增益降低，然后相應(yīng)調(diào)整RF3的大小。

　　如要通過分解方式確定RF3的值，可繪制功率級(jí)P(s)(非線性開關(guān)元件G(s)[開關(guān)、變壓器和次級(jí)側(cè)二極管]的傳遞函數(shù)與LC濾波器H(s)[由等效電感量LE和輸出電容形成]的傳遞函數(shù)的乘積)與控制器GCONTROLLER(s)(TOPSwitch IC傳遞函數(shù)與TL431誤差放大器和參考IC的傳遞函數(shù)的乘積)的乘積的開環(huán)傳遞函數(shù)(幅值與相位)。涉及的公式非常多，因此不在這里羅列。具體公式請(qǐng)參考Power Integrations網(wǎng)站上應(yīng)用指南AN-57的附錄A和B。